抽油機數字化控制技術

蘇祖光

摘要：隨著現代化技術不斷發展，各行各業在自動化方向的投入逐漸增加，建設規模的擴大也成為了未來行業發展的必然趨勢。與之相應的，其對能源的消耗量也逐漸增加。以石油為代表的傳統能源，逐漸扼住了工業企業經濟發展的命脈。抽油機是石油工業的重要機械設備之一，數字化技術的不斷提升與優化，讓自動化采油控制技術更為成熟，但是在抽油機數字化的過程中，卻由于受到建設環境等的限制，產生了部分問題。本文簡單的闡述了數字化抽頭控制技術的構成，并針對其工作內容，對其數字化控制技術深入應用進行了研究與展望。

關鍵詞：油田;數字化建設;抽油機;

引言：

市場經濟不斷發展，我國社會形勢也不斷發生著變化。企業興起，能源需求量也逐漸提升，促使石油行業逐漸向自動化、智能化發展。抽油機是石油企業原油開采中消耗較大的基礎設備。國內對于其進行的數字化、自動化研究也處于持續進程，抽油機的數字化系統功能也更為全面化。

一、數字化抽油機控制構成

數字化抽油機系統主要成分包含變頻器、傳感器、遠程啟停以及平衡調節裝置等。還包括井口的遠程終端控制及站控系統軟件。具體情況如下：

（一）變頻器及傳感器

數字化抽油機中的變頻器主要用于調整電流的頻率，以此來控制抽油機的旋轉速度。以實現抽油機的沖次控制。并具有保護部件功能的作用。變頻器與傳感器還是實現電機啟動的重要部件。傳感器所涉及的構建種類龐雜，包括載荷傳感器、位移傳感器等，能夠及時收集抽油機的動態數據。

（二）遠程啟停模塊

遠程啟停模塊以及平衡的調節裝置，可以接受站控系統中的各項質量，并達到遠程控制抽油機啟停的作用。平衡調節裝置構成的主要部分包括平衡塊、平衡絲杠、電機及平衡臂等，按照遠程控制系統發出的指令，對平衡塊進行力臂調節，能夠使抽油機保持平衡狀態。

（三）遠程終端控制系統

抽油機的終端控制系統，其功能在于收集信息，包括機器載荷、位移、電機參數等，還發揮沖次及平衡控制功能，并將井口實時信息進行轉輸。

（四）站控系統

根據站控系統的功能不同，可以分為三個軟件，即遠程終端控制驅動、標準站控制及功示圖分析計量軟件。站控軟件，其主要功能是限制單井信息，并且為技術人員提供操作界面，用以計量分析及功圖分析等。其能夠實現單井信息的收集，并能夠發送各項指令到達所需位置。

功能分析及計量軟件，可以將遠程終端控制系統所傳輸的數據，進行統一而全面的分析，并準確的計量出石油的產量。

二.數字化抽油機控制技術

（一）平衡調節

平衡調節，是抽油機的重要數字化技術之一。抽油機數字化控制系統能夠將抽油機平衡情況進行實時顯示，并通過自動檢測端發送給技術人員。技術人員可以通過手動方式或自動方式，進行平衡調節，達到降低峰值電流，保護減速器的目的。抽油機數字化控制技術，對其平衡情況進行自動調節，也可以降低抽油機的能耗，為企業創造更高效益。

手動調節，主要是指先將手動調節按鈕調整至手動位置，然后在通過旋轉平衡調節旋鈕，來達到調節抽油機平衡的目的。如果要伸長，則需要先將抽油機尾平衡塊順著遠離驢頭方向的位置進行旋轉，來增加系統平衡重力矩。泛指，想要減少平衡重力矩，則應該沿著驢頭的方向進行調節[1]。

自動調節系統，是直接將平衡調節按鈕轉至自動檔，然后進行遠程終端平衡調節的方式。在系統進行自動平衡調節時，手動檔調節會失效。數控系統基于電功率平衡法，結合監測模塊的模擬，將抽油機各項平衡數據可以實時收集，系統自動完成測算，通過準確的分析，能夠讓抽油機獲得最適宜的平衡度。該平衡度可以知道控制電路的調節。

數控技術實現的對抽油機的自動調節，可以讓抽油機在工作過程中的參數調整更為及時，人員的勞動強度有所下降，也使得系統安全性能夠更好地得到保障。

（二）工作狀態判斷

抽油機上安裝包括載荷、位移、傳感器在內的各個類型的裝備。示功圖是表現油井工作狀況及使用產量變化之間關系的曲線圖，可以為人員判斷卡桿、斷桿等故障，提供準確及時的信息，提升技術人員工作的效率。示功圖同樣是評估油井工作狀況的常規依據，其能夠及時對抽油系統中桿泵等的工作情況進行反饋，并能夠根據數理模型，進行深入的計算。

數字化控制系統還能夠實現抽油機沖次的自動檢測，并且將其直接的現實出來。沖次的調節同樣可以被分為手動調節與自動調節。系統通過產液量情況，能夠按照公式合理的推算最佳沖次，再自行調節變頻器的電機旋轉速度，使得抽油機能夠始終處于最佳工況，極大程度提升了抽油機的工作效率[2]。

三、結束語

數字化抽油機是石油產業現代化發展的必然趨勢，也會隨著社會發展的要求變化而不斷升級。抽油機數字化技術能夠有效的減少石油企業人員勞動強度，也能不斷提升企業的生產效率。本文從抽油機結構出發，研究了抽油機數字化控制技術的功能。并且從其自動化技術角度，進行了分析。旨在不斷提升抽油機數字化水平，做好油田數字化建設。

參考文獻：

[1]張麗，韓孟洋.數字化自動平衡抽油機節能控制系統研究與設計[J].機械與電子，2019（10）：46-49.

[2]王佐天.自動化控制技術在抽油機中的應用[J].石化技術，2018（5）：64-64.